近日，義橋煤礦接連迎接晉能控股裝備制造集團、江蘇信馳能源科技、羅克西姆自動化等多家大型企業對標學習，對井下智能選矸協同連采連充新工藝參觀調研，該礦的這項工藝究竟為什么這么“紅”？
該工藝是綠色開采、資源開發與環境協調發展的現實需求。
長期以來，充填采煤技術已發展成為矸石處置與地表沉陷控制的有效手段，得到規模化的工業性推廣應用。
近年來，隨著井下煤矸分離技術的不斷成熟與應用，實施井下分選與充填開采的協同成為現代化礦井實現綠色開采、資源開發與環境協調發展的現實需求。
為解決矸石提升外排與建(構)筑物下壓煤開采的雙重難題，濟寧能源發展集團主動對接國家戰略，率先提出“煤矸井下分選+矸石就地充填”的理念，研發井下智能選矸協同連采連充關鍵技術，集團領導班子制定專項工作方案，建立掛圖作戰機制，2022年11月，義橋煤礦提前兩個月率先實現井下TDS智能干選+連采連充項目落地。
目前，該技術達到國內領先水平，部分處于國際先進水平，引領濟寧市煤炭資源安全高效綠色開發的新方向。
義橋煤礦實施該工藝取得突破性進展
該礦機電技術部負責人張洋介紹，TDS智能煤矸分離系統，通過X射線和圖像識別技術，建立模型、大數據分析，對煤與矸石進行數字化識別，實現煤矸分離，分選精度可達矸石含煤率≤2.1%，矸石排出率≥93.5%。
“我們聯合中國礦業大學、通用技術集團工程設計有限公司（原煤炭工業濟南設計研究院）開展了專項實施方案的研究與實施。”張洋說，“將選出的矸石與混合漿液分塊段跳躍式充填至工作面，利用漿液蠕動性，借助煤層傾角形成‘泥石流’填充接頂，有效支撐控制頂板，實現矸石不升井置換壓覆煤炭資源。”
“截至目前，C5301工作面開采支巷完成進尺329m，回收煤炭資源約1萬噸，C5301工作面已填充矸石約5000噸，實現矸石不升井，把優質煤提升至地面，大幅降低礦井提升費用，增加精煤產出量。”義橋煤礦機電礦長郭金星介紹“經核算，連采連充置換出的煤炭平均成本僅230元/噸。預計每年可選矸10萬噸，減少10萬噸矸石排放，置換開采優質原煤10萬噸，增效1億元。
該工藝效益明顯，應用前景廣闊
義橋煤礦井下智能選矸協同連采連充開采工藝的構建，可置換區域壓煤，大幅度提高煤炭資源采出率，降低煤炭資源的損失，解放壓覆資源207萬噸，延長礦井服務年限2.6年。
該工藝解決煤炭開采巖層精準控制難題，實現煤炭采動損害及地表變形的控制，保護地表建（構）筑物穩定，達到煤炭資源安全高效綠色開發的目標；對矸石井下分選及就地充填處置，解決矸石地面排放造成的環境與生態問題，大幅度降低生態環境的破壞程度，推動資源開采與環境保護的協調發展，讓黨的二十大報告中綠色化、低碳化發展舉措在煤礦行業落地生根，進一步提升礦井社會形象。
“井下智能選矸協同連采連充開采工藝已在義橋煤礦C5301工作面成功實施，解決煤炭資源開發與剛性環境約束的矛盾問題，符合國家能源與環境保護的戰略規劃，對煤炭行業綠色開采、節能減排、實現‘雙碳’目標具有重要意義，豐富我國中東部礦區的煤炭資源安全綠色開采技術體系，在壓煤回收、礦山固廢處置及生態環境保護方面均具有廣闊應用前景。”中國礦業大學教授周楠說。
文/圖丨楊飛（義橋煤礦）
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